Reacțiile chimice apar cu viteze diferite. Unele dintre ele sunt complet finalizate în mici fracțiuni de secundă, altele sunt realizate în minute, ore, zile; se cunosc reactii care necesita cativa ani pentru a se produce. În plus, aceeași reacție poate, în aceleași condiții, de exemplu, cu temperaturi ridicate, procedați rapid, dar în altele, de exemplu, în timpul răcirii, încet; Mai mult, diferența de viteză a aceleiași reacții poate fi foarte mare.

Când se ia în considerare viteza unei reacții chimice, este necesar să se facă distincția între reacțiile care au loc într-un sistem omogen (reacții omogene) și reacțiile care au loc într-un sistem eterogen (reacții eterogene).

DEFINIȚIE

Sistemîn chimie se obișnuiește să se numească substanța sau colecția de substanțe în cauză. În acest caz, sistemul este opus Mediul extern- substanțele din jurul sistemului.

Există sisteme omogene și eterogene. Omogen se numeste un sistem format dintr-o faza eterogen- un sistem format din mai multe faze. Fază este o parte a unui sistem separată de celelalte părți ale acestuia printr-o interfață, în timpul tranziției prin care proprietățile se schimbă brusc.

Un exemplu de sistem omogen este orice amestec de gaze 9toate gazele nu foarte presiuni mari se dizolvă la nesfârșit unul în celălalt) sau o soluție de mai multe substanțe într-un singur solvent.

Exemple de sisteme eterogene includ următoarele sisteme: apă cu gheață, o soluție saturată cu sedimente, cărbune și sulf într-o atmosferă de aer.

Dacă o reacție are loc într-un sistem omogen, atunci ea are loc în întregul volum al acestui sistem. Dacă o reacție are loc între substanțele care formează un sistem eterogen, atunci ea poate avea loc numai la interfața dintre fazele care formează sistemul. În acest sens, viteza unei reacții omogene și viteza unei reacții eterogene sunt definite diferit.

DEFINIȚIE

Viteza de reacție omogenă este cantitatea de substanță care reacționează sau se formează în timpul unei reacții pe unitatea de timp pe unitatea de volum a sistemului.

Viteza reacției eterogene este cantitatea de substanță care reacționează sau se formează în timpul unei reacții pe unitatea de timp pe unitatea de suprafață a fazei.

Ambele definiții pot fi scrise în forma matematica. Să introducem următoarea notație: υ omogen - viteza de reacție într-un sistem omogen; υ h etero gen - viteza de reacție într-un sistem eterogen, n - numărul de moli din oricare dintre substanțele rezultate în urma reacției; V este volumul sistemului; t-timp; S este aria suprafeței fazei pe care are loc reacția; Δ - semnul incrementului (Δn = n 2 -n 1; Δt = t 2 -t 1). Apoi

υ omogen = Δn / (V× Δt);

υ heterogen = Δn / (S× Δt).

Prima dintre aceste ecuații poate fi simplificată. Raportul dintre cantitatea unei substanțe (n) și volumul (V) al sistemului este concentrația molară (c) a substanței: c=n/V, de unde Δc=Δn/V și în final:

υ omogen = Δc / Δt.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

Exercițiu

Alcătuiți formulele a doi oxizi de fier dacă fracțiile de masă ale fierului din ei sunt de 77,8% și 70,0%.

Soluţie

Să găsim fracția de masă din fiecare dintre oxizii de cupru:

ω1 (O) = 100% - ω1 (Fe) = 100% - 77,8% = 22,2%;

ω2 (O) = 100% - ω2 (Fe) = 100% - 70,0% = 30,0%.

Să notăm numărul de moli de elemente incluși în compus prin „x” (fier) și „y” (oxigen). Apoi, raportul molar va arăta astfel (valorile maselor atomice relative luate din tabelul periodic DI. Mendeleev rotunjit la numere întregi):

x:y = ω 1 (Fe)/Ar(Fe) : ω 1 (O)/Ar(O);

x:y = 77,8/56: 22,2/16;

x:y = 1,39: 1,39 = 1:1.

Aceasta înseamnă că formula primului oxid de fier va fi FeO.

x:y = ω2 (Fe)/Ar(Fe) : ω2 (O)/Ar(O);

x:y = 70/56: 30/16;

x:y = 1,25: 1,875 = 1: 1,5 = 2: 3.

Aceasta înseamnă că formula celui de-al doilea oxid de fier va fi Fe 2 O 3.

Răspuns

FeO, Fe2O3

EXEMPLUL 2

Exercițiu

Scrieți o formulă pentru compusul hidrogen, iod și oxigen dacă fracțiile de masă ale elementelor din acesta sunt: ω(H) = 2,2%, ω(I) = 55,7%, ω(O) = 42,1%.

Soluţie

Fracția de masă a elementului X dintr-o moleculă din compoziția NX se calculează folosind următoarea formulă:

ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Să notăm numărul de moli de elemente incluși în compus ca „x” (hidrogen), „y” (iod), „z” (oxigen). Apoi, raportul molar va arăta astfel (valorile maselor atomice relative luate din Tabelul periodic al lui D.I. Mendeleev sunt rotunjite la numere întregi):

x:y:z = ω(H)/Ar(H) : ω(I)/Ar(I) : ω(O)/Ar(O);

x:y:z= 2,2/1: 55,7/127: 42,1/16;

x:y:z= 2,2: 0,44: 2,63 = 5: 1: 6.

Aceasta înseamnă că formula compusului de hidrogen, iod și oxigen va fi H5IO6.

Răspuns

H5IO6

Unele reacții chimice apar aproape instantaneu (explozia unui amestec de oxigen-hidrogen, reacții de schimb ionic într-o soluție apoasă), altele rapid (combustia substanțelor, interacțiunea zincului cu acidul), iar altele încet (ruginirea fierului, putrezirea reziduurilor organice). ). Se știe că reacțiile sunt atât de lente încât o persoană pur și simplu nu le poate observa. De exemplu, transformarea granitului în nisip și argilă are loc de-a lungul a mii de ani.

Cu alte cuvinte, reacțiile chimice pot avea loc cu diferite viteză.

Dar ce este viteza de reacție? Cum este definiție precisă a unei cantități date și, cel mai important, expresia ei matematică?

Viteza unei reacții este modificarea cantității de substanță pe unitatea de timp într-o unitate de volum. Din punct de vedere matematic, această expresie se scrie astfel:

Unde n 1 Șin 2 – cantitatea de substanță (mol) la momentul t 1 și, respectiv, t 2 într-un sistem de volum V.

Ce semn plus sau minus (±) va apărea în fața expresiei vitezei depinde dacă ne uităm la o modificare a cantității de substanță - un produs sau un reactant.

Evident, în timpul reacției se consumă reactivi, adică cantitatea acestora scade, prin urmare, pentru reactivi, expresia (n 2 - n 1) are întotdeauna o valoare mai mică decât zero. Deoarece viteza nu poate fi o valoare negativă, în acest caz trebuie să puneți un semn minus în fața expresiei.

Dacă ne uităm la modificarea cantității de produs și nu a reactantului, atunci semnul minus nu este necesar înaintea expresiei pentru calcularea vitezei, deoarece expresia (n 2 - n 1) în acest caz este întotdeauna pozitivă, deoarece cantitatea de produs ca urmare a reacției nu poate decât să crească.

Raportul cantitativ al substanței n la volumul în care se află această cantitate de substanță se numește concentrație molară CU:

Astfel, folosind conceptul de concentrație molară și expresia sa matematică, putem scrie o altă opțiune pentru determinarea vitezei de reacție:

Viteza de reacție este modificarea concentrației molare a unei substanțe ca rezultat al unei reacții chimice într-o unitate de timp:

Factori care afectează viteza de reacție

Este adesea extrem de important să știm ce determină viteza unei anumite reacții și cum să o influențezi. De exemplu, industria de rafinare a petrolului luptă literalmente pentru fiecare jumătate suplimentară de la sută din produs pe unitatea de timp. La urma urmei, având în vedere cantitatea uriașă de petrol procesată, chiar și jumătate la sută are ca rezultat un profit financiar anual mare. În unele cazuri, este extrem de important să încetiniți unele reacții, în special coroziunea metalelor.

Deci de ce depinde viteza de reacție? Depinde, destul de ciudat, de mulți parametri diferiți.

Pentru a înțelege această problemă, în primul rând, să ne imaginăm ce se întâmplă ca urmare a unei reacții chimice, de exemplu:

A + B → C + D

Ecuația scrisă mai sus reflectă procesul în care moleculele substanțelor A și B, ciocnând unele de altele, formează molecule ale substanțelor C și D.

Adică, fără îndoială, pentru ca reacția să aibă loc, la minimum, este necesară o coliziune a moleculelor substanțelor inițiale. Evident, dacă creștem numărul de molecule pe unitatea de volum, numărul de coliziuni va crește în același mod în care frecvența coliziunilor tale cu pasagerii dintr-un autobuz aglomerat va crește față de unul pe jumătate gol.

Cu alte cuvinte, viteza de reacție crește odată cu creșterea concentrației de reactanți.

În cazul în care unul sau mai mulți reactanți sunt gaze, viteza de reacție crește odată cu creșterea presiunii, deoarece presiunea unui gaz este întotdeauna direct proporțională cu concentrația moleculelor sale constitutive.

Cu toate acestea, ciocnirea particulelor este o condiție necesară, dar deloc suficientă pentru ca reacția să aibă loc. Cert este că, conform calculelor, numărul de ciocniri ale moleculelor de substanțe care reacţionează la concentrația lor rezonabilă este atât de mare încât toate reacțiile trebuie să aibă loc într-o clipă. Cu toate acestea, în practică, acest lucru nu se întâmplă. Ce s-a întâmplat?

Faptul este că nu orice coliziune a moleculelor reactante va fi neapărat eficientă. Multe ciocniri sunt elastice - moleculele sar unele de altele ca niște mingi. Pentru ca o reacție să aibă loc, moleculele trebuie să aibă suficientă energie cinetică. Energia minimă pe care trebuie să o aibă moleculele substanţelor care reacţionează pentru ca reacţia să aibă loc se numeşte energie de activare şi se notează E a. Într-un sistem format dintr-un număr mare de molecule, există o distribuție a moleculelor după energie, unele dintre ele au energie scăzută, altele au energie mare și medie. Dintre toate aceste molecule, doar o mică parte din molecule au o energie mai mare decât energia de activare.

După cum știți dintr-un curs de fizică, temperatura este de fapt o măsură a energiei cinetice a particulelor care alcătuiesc o substanță. Adică, cu cât particulele care alcătuiesc o substanță se mișcă mai repede, cu atât temperatura acesteia este mai mare. Astfel, evident, prin creșterea temperaturii creștem esențial energia cinetică a moleculelor, drept urmare proporția moleculelor cu energie care depășește E a crește și ciocnirea lor va duce la o reacție chimică.

Fapt influență pozitivă Temperatura asupra vitezei de reacție a fost stabilită empiric de chimistul olandez Van't Hoff încă din secolul al XIX-lea. Pe baza cercetărilor sale, el a formulat o regulă care încă îi poartă numele și arată astfel:

Viteza oricărei reacții chimice crește de 2-4 ori cu o creștere a temperaturii cu 10 grade.

Reprezentarea matematică a acestei reguli se scrie astfel:

Unde V 2 Și V 1 este viteza la temperaturile t 2 și, respectiv, t 1, iar γ este coeficientul de temperatură al reacției, a cărui valoare se află cel mai adesea în intervalul de la 2 la 4.

Adesea, viteza multor reacții poate fi mărită folosind catalizatori.

Catalizatorii sunt substanțe care accelerează cursul unei reacții fără a fi consumate.

Dar cum cresc catalizatorii viteza unei reacții?

Să ne amintim despre energia de activare E a. Moleculele cu o energie mai mică decât energia de activare în absența unui catalizator nu pot interacționa între ele. Catalizatorii schimbă calea pe care se desfășoară o reacție, la fel cum un ghid experimentat va trase o expediție nu direct printr-un munte, ci cu ajutorul unor poteci ocolitoare, drept urmare chiar și acei însoțitori care nu au avut suficientă energie pentru a urca pe un munte. muntele va putea să se mute pe o altă parte.

În ciuda faptului că catalizatorul nu este consumat în timpul reacției, acesta ia totuși un rol activ, formând compuși intermediari cu reactivii, dar la sfârșitul reacției revine la starea inițială.

Pe lângă factorii de mai sus care afectează viteza de reacție, dacă există o interfață între substanțele care reacţionează (reacție eterogenă), viteza de reacție va depinde și de aria de contact a reactanților. De exemplu, imaginați-vă o granulă de aluminiu metalic care este aruncată într-o eprubetă care conține o soluție apoasă de acid clorhidric. Aluminiul este un metal activ care poate reacționa cu acizii neoxidanți. Cu acid clorhidric, ecuația de reacție este următoarea:

2Al + 6HCI → 2AlCI3 + 3H2

Aluminiul este un solid, ceea ce înseamnă că reacția cu acidul clorhidric are loc numai la suprafața sa. Evident, dacă mărim suprafața prin întinderea întâi a granulelor de aluminiu în folie, vom oferi astfel cantitate mare atomi de aluminiu disponibili pentru reacția cu acidul. Ca urmare, viteza de reacție va crește. În mod similar, creșterea suprafeței unui solid poate fi obținută prin măcinarea acestuia în pulbere.

De asemenea, viteza unei reacții eterogene în care un solid reacționează cu o substanță gazoasă sau lichidă este adesea influențată pozitiv de agitare, ceea ce se datorează faptului că, în urma agirii, moleculele acumulate de produși de reacție sunt îndepărtate din reacție. zonă și o nouă porțiune de molecule reactante este „adusă”.

În sfârșit, trebuie remarcată influența enormă asupra vitezei de reacție și a naturii reactivilor. De exemplu, cu cât un metal alcalin este mai jos în tabelul periodic, cu atât reacționează mai rapid cu apa, fluorul, dintre toți halogenii, reacționează cel mai rapid cu hidrogenul gazos etc.

Rezumând toate cele de mai sus, viteza reacției depinde de următorii factori:

1) concentrația de reactivi: cu cât este mai mare, cu atât este mai mare viteza de reacție

2) temperatura: cu creșterea temperaturii, viteza oricărei reacții crește

3) zona de contact a substanțelor care reacţionează: decât suprafata mai mare contactul reactivilor, cu atât viteza de reacție este mai mare

4) agitare, dacă are loc o reacție între un solid și un lichid sau gaz, agitarea o poate accelera.

Viteza de reacție chimică

Viteza de reacție chimică- modificarea cantităţii uneia dintre substanţele care reacţionează pe unitatea de timp într-o unitate de spaţiu de reacţie. Este un concept cheie în cinetica chimică. Viteza unei reacții chimice este întotdeauna o valoare pozitivă, prin urmare, dacă este determinată de substanța inițială (a cărei concentrație scade în timpul reacției), atunci valoarea rezultată este înmulțită cu −1.

De exemplu pentru reacție:

expresia pentru viteza va arata astfel:

. Viteza unei reacții chimice la un moment dat este proporțională cu concentrațiile reactanților ridicate la puteri egale cu coeficienții lor stoichiometrici.

Pentru reacțiile elementare, exponentul concentrației fiecărei substanțe este adesea egal cu coeficientul său stoechiometric; pentru reacțiile complexe această regulă nu este respectată. Pe lângă concentrație, următorii factori influențează viteza unei reacții chimice:

natura reactanților,
prezența unui catalizator,
temperatura (regula Van't Hoff),
presiune,
suprafața substanțelor care reacţionează.

Dacă luăm în considerare cea mai simplă reacție chimică A + B → C, vom observa că instant Viteza unei reacții chimice nu este constantă.

Literatură

Kubasov A. A. Cinetică chimică și cataliză.
Prigogine I., Defey R. Termodinamică chimică. Novosibirsk: Nauka, 1966. 510 p.
Yablonsky G.S., Bykov V.I., Gorban A.N., Modele cinetice ale reacțiilor catalitice, Novosibirsk: Nauka (Departamentul Sib.), 1983. - 255 p.

Fundația Wikimedia. 2010.

Vedeți ce este „Viteza unei reacții chimice” în alte dicționare:

Concept de bază de cinetică chimică. Pentru reacțiile omogene simple, viteza unei reacții chimice se măsoară prin modificarea numărului de moli ai substanței reactionate (la un volum constant al sistemului) sau prin modificarea concentrației oricăreia dintre substanțele inițiale... Dicţionar enciclopedic mare

RATEA REACȚIEI CHIMICE- conceptul de bază al chimiei. cinetica, care exprimă raportul dintre cantitatea de substanță reacționată (în moli) și perioada de timp în care a avut loc interacțiunea. Deoarece concentrațiile reactanților se modifică în timpul interacțiunii, viteza este de obicei... Marea Enciclopedie Politehnică

viteza de reactie chimica- o mărime care caracterizează intensitatea unei reacţii chimice. Viteza de formare a unui produs de reacție este cantitatea acestui produs ca rezultat al unei reacții pe unitatea de timp pe unitatea de volum (dacă reacția este omogenă) sau pe... ...

O cantitate care caracterizează intensitatea unei reacții chimice (vezi Reacții chimice). Viteza de formare a unui produs de reacție este cantitatea din acest produs rezultată dintr-o reacție pe unitate de timp pe unitate de volum (dacă... ...

De bază conceptul de chimie cinetica. Pentru reacții omogene simple ale lui S. x. R. măsurată prin modificarea numărului de moli de reacție în va (cu un volum constant al sistemului) sau prin modificarea concentrației oricăruia dintre inițiale în va sau produși de reacție (dacă volumul sistemului ...

Pentru reacții complexe formate din mai multe etape (reacții simple sau elementare), un mecanism este un set de etape, în urma cărora materiile prime sunt transformate în produse. Moleculele pot acționa ca intermediari în aceste reacții... ... Științele naturii. Dicţionar enciclopedic

- (ing. reacție de substituție nucleofilă) reacții de substituție în care atacul este efectuat de un reactiv nucleofil purtând o pereche de electroni singură. Gruparea care pleacă în reacțiile de substituție nucleofilă se numește nucleofuge. Totul... Wikipedia

Transformarea unor substante in altele, diferite de cele originale compoziție chimică sau clădire. Numărul total de atomi ai fiecăruia a acestui element, precum și ei înșiși elemente chimice, substanțele constitutive, rămân în R. x. neschimbat; acest R. x... Marea Enciclopedie Sovietică

viteza de desen- viteza liniară a mișcării metalului la ieșirea din matriță, m/s. La mașinile de desenat moderne, viteza de tragere ajunge la 50–80 m/s. Cu toate acestea, chiar și la tragerea de sârmă, viteza, de regulă, nu depășește 30-40 m/s. La…… Dicţionar enciclopedic de metalurgie

Chimie fizică: note de curs Berezovchuk A V

2. Factori care afectează viteza unei reacții chimice

Pentru reacții omogene, eterogene:

1) concentrația substanțelor care reacţionează;

2) temperatura;

3) catalizator;

4) inhibitor.

Numai pentru eterogene:

1) rata de alimentare cu substanțe care reacţionează la interfaţa de fază;

2) suprafata.

Factorul principal este natura reactanților - natura legăturilor dintre atomi din moleculele reactanților.

NO 2 – oxid de azot (IV) – coada de vulpe, CO – monoxid de carbon, monoxid de carbon.

Dacă sunt oxidați cu oxigen, atunci în primul caz reacția va avea loc instantaneu, de îndată ce deschideți capacul vasului, în al doilea caz reacția se prelungește în timp.

Concentrația reactanților va fi discutată mai jos.

Opalescența albastră indică momentul precipitării sulfului; cu cât concentrația este mai mare, cu atât viteza este mai mare.

Orez. 10

Cu cât concentrația de Na 2 S 2 O 3 este mai mare, cu atât reacția durează mai puțin. Graficul (Fig. 10) arată o relație direct proporțională. Dependenţa cantitativă a vitezei de reacţie de concentraţia substanţelor care reacţionează este exprimată prin LMA (legea acţiunii masei), care prevede: viteza unei reacţii chimice este direct proporţională cu produsul concentraţiilor substanţelor care reacţionează.

Asa de, legea de bază a cineticii este o lege stabilită experimental: viteza unei reacții este proporțională cu concentrația reactanților, exemplu: (adică pentru o reacție)

Pentru această reacție H 2 + J 2 = 2HJ – viteza poate fi exprimată în termeni de modificare a concentrației oricăreia dintre substanțe. Dacă reacția se desfășoară de la stânga la dreapta, atunci concentrația de H2 și J2 va scădea, iar concentrația de HJ va crește pe măsură ce reacția progresează. Pentru viteza de reacție instantanee, putem scrie expresia:

parantezele pătrate indică concentrarea.

Sensul fizic k– moleculele sunt în mișcare continuă, se ciocnesc, se despart și lovesc pereții vasului. Pentru ca reacția chimică să formeze HJ să aibă loc, moleculele H2 și J2 trebuie să se ciocnească. Numărul de astfel de ciocniri va fi mai mare, cu cât mai multe molecule de H 2 și J 2 sunt conținute în volum, adică, cu atât valorile [H 2 ] și . Dar moleculele se mișcă cu la viteze diferite, iar energia cinetică totală a celor două molecule care se ciocnesc va fi diferită. Dacă cele mai rapide molecule H 2 și J 2 se ciocnesc, energia lor poate fi atât de mare încât moleculele se sparg în atomi de iod și hidrogen, care zboară separat și apoi interacționează cu alte molecule H 2 + J 2 ? 2H+2J, apoi H + J 2 ? HJ + J. Dacă energia moleculelor care se ciocnesc este mai mică, dar suficient de mare pentru a slăbi legăturile H – H și J – J, va avea loc reacția de formare a iodurii de hidrogen:

Pentru majoritatea moleculelor care se ciocnesc, energia este mai mică decât cea necesară pentru a slăbi legăturile din H2 și J2. Astfel de molecule se vor ciocni „liniștit” și, de asemenea, se vor dispersa „liniștit”, rămânând ceea ce erau, H2 și J2. Astfel, nu toate, ci doar o parte din ciocniri duc la o reacție chimică. Coeficientul de proporționalitate (k) arată numărul de ciocniri efective care conduc la o reacție de coliziune la concentrații [H 2 ] = 1 mol. Magnitudinea k–viteza const. Cum poate fi viteza constantă? Da, viteză uniformă mișcare rectilinie numită constantă cantitatea vectorială, egal cu raportul dintre mișcarea corpului în orice perioadă de timp și valoarea acestui interval. Dar moleculele se mișcă haotic, atunci cum poate fi constantă viteza? Dar o viteză constantă poate fi doar la o temperatură constantă. Odată cu creșterea temperaturii, proporția de molecule rapide ale căror ciocniri conduc la o reacție crește, adică constanta de viteză crește. Dar creșterea constantă a ratei nu este nelimitată. La o anumită temperatură, energia moleculelor va deveni atât de mare încât aproape toate ciocnirile reactanților vor fi eficiente. Când două molecule rapide se ciocnesc, va avea loc o reacție inversă.

Va veni un moment în care ratele de formare a 2HJ din H 2 și J 2 și de descompunere vor fi egale, dar acest lucru este deja echilibru chimic. Dependența vitezei de reacție de concentrația reactanților poate fi urmărită folosind reacția tradițională de interacțiune a unei soluții de tiosulfat de sodiu cu o soluție de acid sulfuric.

Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 S 2 O 3, (1)

H2S2O3 = S5 + H20 + SO2a. (2)

Reacția (1) are loc aproape instantaneu. Viteza de reacție (2) depinde la o temperatură constantă de concentrația reactantului H2S2O3. Aceasta este exact reacția pe care am observat-o - în acest caz, viteza este măsurată prin timpul de la începutul soluțiilor pentru a fuziona până la apariția opalescenței. In articol L. M. Kuznetsova Este descrisă reacția tiosulfatului de sodiu cu acidul clorhidric. Ea scrie că atunci când soluțiile sunt drenate, apare opalescența (turbiditatea). Dar această afirmație a lui L.M. Kuznetsova este eronată, deoarece opalescența și turbiditatea sunt două lucruri diferite. Opalescență (din opal și latină escentia– sufix care înseamnă efect slab) – împrăștierea luminii de către mediile tulburi din cauza neomogenității lor optice. Difuzia luminii– abaterea razelor de lumină care se propagă într-un mediu în toate direcțiile de la direcția inițială. Particulele coloidale sunt capabile să împrăștie lumina (efectul Tyndall-Faraday) - aceasta explică opalescența, o ușoară turbiditate a soluției coloidale. La efectuarea acestui experiment, este necesar să se țină cont de opalescența albastră și apoi de coagularea suspensiei coloidale de sulf. Aceeași densitate a suspensiei se remarcă prin dispariția vizibilă a oricărui model (de exemplu, o grilă pe fundul unei cupe) observată de sus prin stratul de soluție. Timpul este numărat folosind un cronometru din momentul drenării.

Soluții de Na 2 S 2 O 3 x 5H 2 O și H 2 SO 4.

Primul se prepară prin dizolvarea a 7,5 g de sare în 100 ml de H 2 O, ceea ce corespunde unei concentrații de 0,3 M. Pentru a prepara o soluție de H 2 SO 4 de aceeași concentrație, trebuie să măsurați 1,8 ml de H 2 SO 4 (k), ? = = 1,84 g/cm 3 și se dizolvă în 120 ml de H 2 O. Se toarnă soluția de Na 2 S 2 O 3 preparată în trei pahare: 60 ml în primul, 30 ml în al doilea, 10 ml în al treilea. Se adaugă 30 ml de H2O distilat în al doilea pahar și 50 ml în al treilea pahar. Astfel, în toate cele trei pahare vor fi 60 ml de lichid, dar în primul concentrația de sare este condiționat = 1, în al doilea – ½, iar în al treilea – 1/6. După ce soluțiile au fost preparate, se toarnă 60 ml soluție de H 2 SO 4 în primul pahar cu o soluție de sare și se pornește cronometrul etc. Având în vedere că viteza de reacție scade odată cu diluarea soluției de Na 2 S 2 O 3, se poate determina ca o cantitate invers proporţională cu timpul v = 1/? și construiți un grafic, trasând concentrația pe axa absciselor și viteza de reacție pe axa ordonatelor. Concluzia de aici este că viteza de reacție depinde de concentrația substanțelor. Datele obținute sunt enumerate în Tabelul 3. Acest experiment poate fi efectuat folosind biurete, dar acest lucru necesită multă practică din partea executantului, deoarece graficul poate fi incorect.

Tabelul 3

Viteza si timpul de reactie

Se confirmă legea Guldberg-Waage - profesor de chimie Gulderg și tânărul om de știință Waage).

Să luăm în considerare următorul factor - temperatura.

Pe măsură ce temperatura crește, viteza celor mai multe reacții chimice se ridică. Această dependență este descrisă de regula lui Van't Hoff: „Pentru fiecare creștere de 10 °C a temperaturii, viteza reacțiilor chimice crește de 2 până la 4 ori.”

Unde ? – coeficient de temperatură care arată de câte ori crește viteza de reacție atunci când temperatura crește cu 10 °C;

v 1 – viteza de reacție la temperatură t1;

v 2 – viteza de reacție la temperatură t2.

De exemplu, o reacție la 50 °C durează două minute, cât timp va dura procesul de finalizare la 70 °C dacă coeficientul de temperatură ? = 2?

t 1 = 120 s = 2 min; t 1 = 50 °C; t2 = 70 °C.

Chiar și o ușoară creștere a temperaturii determină o creștere bruscă a vitezei de reacție a ciocnirilor active ale moleculei. Conform teoriei activării, doar acele molecule a căror energie este mai mare decât energia medie a moleculelor cu o anumită cantitate participă la proces. Această energie în exces este energie de activare. Sensul său fizic este energia necesară pentru ciocnirea activă a moleculelor (rearanjarea orbitalilor). Numărul de particule active, și deci viteza de reacție, crește cu temperatura conform unei legi exponențiale, conform ecuației Arrhenius, care reflectă dependența constantei de viteză de temperatură.

Unde A - coeficientul de proporționalitate Arrhenius;

k– constanta lui Boltzmann;

E A – energie activatoare;

R – constanta de gaz;

T- temperatura.

Un catalizator este o substanță care accelerează viteza unei reacții fără a fi consumată.

Cataliză– fenomenul de modificare a vitezei de reacție în prezența unui catalizator. Există catalize omogene și eterogene. Omogen– dacă reactivii și catalizatorul sunt în aceeași stare de agregare. Eterogen– dacă reactivii și catalizatorul sunt diferite stări de agregare. Despre cataliză, vezi separat (mai departe).

Inhibitor– o substanță care încetinește viteza de reacție.

Următorul factor este suprafața. Cu cât suprafața reactivului este mai mare, cu atât viteza este mai mare. Să luăm în considerare, folosind un exemplu, efectul gradului de dispersie asupra vitezei de reacție.

CaCO 3 – marmură. Înmuiați marmura cu gresie în acid clorhidric HCI, așteptați cinci minute, se va dizolva complet.

Marmură pudră - vom face aceeași procedură cu ea, se va dizolva în treizeci de secunde.

Ecuația pentru ambele procese este aceeași.

CaC03 (solid) + HCI (g) = CaCI2 (solid) + H20 (lichid) + C02 (g) 5.

Deci, atunci când adăugați marmură sub formă de pulbere, timpul este mai mic decât atunci când adăugați marmură din plăci, pentru aceeași masă.

Odată cu creșterea suprafeței interfeței, crește viteza reacțiilor eterogene.

Din cartea Physical Chemistry: Lecture Notes autorul Berezovchuk A V

2. Ecuația izotermei unei reacții chimice Dacă reacția se desfășoară reversibil, atunci?G = 0. Dacă reacția se desfășoară ireversibil, atunci?G? 0 iar modificarea poate fi calculată?G. Unde? – interval de reacție – o valoare care arată câți moli s-au schimbat în timpul reacției. I sp – caracterizează

Din carte Cea mai noua carte fapte. Volumul 3 [Fizica, chimie si tehnologie. Istorie și arheologie. Diverse] autor Kondrașov Anatoli Pavlovici

3. Ecuații ale izocorilor, izobarelor unei reacții chimice Dependența lui K de temperatură Ecuația izobară: Ecuația izocorilor: Sunt utilizate pentru a judeca direcția curgerii

Din cartea Neutrino - particula fantomatică a unui atom de Isaac Asimov

1. Conceptul de cinetică chimică Cinetica este știința vitezei reacțiilor chimice.Viteza unei reacții chimice este numărul de acte elementare de interacțiune chimică care au loc pe unitatea de timp pe unitatea de volum (omogenă) sau pe unitatea de suprafață

Din cartea Energie nucleară în scopuri militare autor Smith Henry Dewolf

8. Factori care afectează supratensiunea hidrogenului. Supratensiune de oxigen Factori care afectează ?H2:1) ?curent (densitatea curentului). Dependența de densitatea curentului este descrisă de ecuația Tafel; 2) natura materialului catodic – serie în ordine crescătoare?, ? – supratensiune. În ecuația Tafel

Din cartea Curs de Istoria Fizicii autor Stepanovici Kudryavtsev Pavel

Din cartea Ce este teoria relativității autor Landau Lev Davidovich

Reacții nucleare și incarcare electrica Pe măsură ce fizicienii au început să înțeleagă mai clar structura atomului în anii 1990, au descoperit că cel puțin unele părți ale acestuia poartă o sarcină electrică. De exemplu, electronii care umplu regiunile exterioare ale unui atom

Din cartea Fizica la fiecare pas autor Perelman Yakov Isidorovici

REACȚII NUCLARE METODE DE BOMBARDARE NUCLEARĂ1.40. Cockcroft și Walton au obținut protoni cu energie suficient de mare prin ionizarea gazului hidrogen și accelerarea ulterioară a ionilor cu o instalație de înaltă tensiune cu transformator și redresor. O metodă similară poate fi

Din cartea 50 de ani de fizică sovietică autor Leshkovtsev Vladimir Alekseevici

PROBLEMA REACȚIEI ÎN LAN 2.3. Principiul de funcționare bombe atomice sau o centrală electrică care utilizează fisiunea uraniului este destul de simplă. Dacă un neutron provoacă fisiunea, care are ca rezultat eliberarea mai multor neutroni noi, atunci numărul de fisiuni poate avea loc extrem de rapid

Din cartea The King's New Mind [Despre computere, gândire și legile fizicii] de Penrose Roger

PRODUSE DE REACȚIE ȘI PROBLEMA DE SEPARARE 8.16. La instalația Hanford, procesul de producție a plutoniului este împărțit în două părți principale: producerea lui efectiv în cazan și separarea acestuia de blocurile de uraniu în care se formează. Să trecem la a doua parte a procesului.

Din cartea Pe cine a căzut mărul autor Kesselman Vladimir Samuilovici

FACTORI CARE AFECTEAZĂ SEPARAREA ISOTOPĂ 9.2. Prin definiție, izotopii unui element diferă în masele lor, dar nu proprietăți chimice. Mai precis, deși masele nucleelor izotopilor și structura lor sunt diferite, sarcinile nucleelor sunt aceleași și, prin urmare, învelișurile exterioare ale electronilor

Din cartea autorului

Implementarea unei reacții de fisiune nucleară în lanț Acum, problema unei reacții de fisiune în lanț și a posibilității de a obține energie de fisiune explozivă distructivă a apărut cu toată forța. Această întrebare a fost împletită fatal cu războiul mondial declanșat Germania nazista 1 septembrie

Din cartea autorului

Și viteza este relativă! Din principiul relativității mișcării rezultă că se poate vorbi de rectiliniu și mișcare uniformă corp cu o anumită viteză, fără a indica în raport cu care dintre laboratoarele de odihnă se măsoară viteza, are la fel de puțin sens ca a spune

Din cartea autorului

Viteza sunetului Ați văzut vreodată un tăietor de lemne tăind un copac de la distanță? Sau poate ai văzut un tâmplar lucrând în depărtare, bătând cuie? Poate ați observat un lucru foarte ciudat: lovitura nu are loc atunci când securea se lovește de un copac sau

Din cartea autorului

REACȚII TERMONUCLARE CONTROLATE În timpul exploziilor apar reacții termonucleare necontrolate bombe cu hidrogen. Acestea duc la eliberarea unor cantități enorme de energie nucleară, însoțite de o explozie extrem de distructivă. Acum, sarcina oamenilor de știință este să găsească modalități

Din cartea autorului

În labirinturile reacției de fisiune În 1938, oamenii de știință germani Otto Hahn și Fritz Strassmann (1902–1980) au făcut o descoperire uimitoare. Ei au descoperit că bombardarea uraniului cu neutroni producea uneori nuclee care erau de aproximativ două ori mai ușoare decât nucleul original de uraniu. Mai departe

Viteza de reacție chimică

De exemplu pentru reacție:

expresia pentru viteza va arata astfel:

. Viteza unei reacții chimice la un moment dat este proporțională cu concentrațiile reactanților ridicate la puteri egale cu coeficienții lor stoichiometrici.

natura reactanților,
prezența unui catalizator,
temperatura (regula Van't Hoff),
presiune,
suprafața substanțelor care reacţionează.

Dacă luăm în considerare cea mai simplă reacție chimică A + B → C, vom observa că instant Viteza unei reacții chimice nu este constantă.

Literatură

Kubasov A. A. Cinetică chimică și cataliză.
Prigogine I., Defey R. Termodinamică chimică. Novosibirsk: Nauka, 1966. 510 p.
Yablonsky G.S., Bykov V.I., Gorban A.N., Modele cinetice ale reacțiilor catalitice, Novosibirsk: Nauka (Departamentul Sib.), 1983. - 255 p.

Fundația Wikimedia. 2010.

Dialectele galeze ale englezei
Saw (serie de filme)

Vedeți ce este „Viteza unei reacții chimice” în alte dicționare:

RATEA REACȚIEI CHIMICE- conceptul de bază al cineticii chimice. Pentru reacțiile omogene simple, viteza unei reacții chimice se măsoară prin modificarea numărului de moli ai substanței reactionate (la un volum constant al sistemului) sau prin modificarea concentrației oricăreia dintre substanțele inițiale... Dicţionar enciclopedic mare

viteza de reactie chimica- conceptul de bază al cineticii chimice. Pentru reacțiile omogene simple, viteza unei reacții chimice se măsoară prin modificarea numărului de moli ai substanței reactionate (la un volum constant al sistemului) sau prin modificarea concentrației oricăreia dintre substanțele inițiale... Dicţionar enciclopedic

Viteza de reacție chimică- o mărime care caracterizează intensitatea unei reacții chimice (vezi Reacții chimice). Viteza de formare a unui produs de reacție este cantitatea din acest produs rezultată dintr-o reacție pe unitate de timp pe unitate de volum (dacă... ...

RATEA REACȚIEI CHIMICE- de bază conceptul de chimie cinetica. Pentru reacții omogene simple ale lui S. x. R. măsurată prin modificarea numărului de moli de reacție în va (cu un volum constant al sistemului) sau prin modificarea concentrației oricăruia dintre inițiale în va sau produși de reacție (dacă volumul sistemului ...

MECANISMUL REACȚIEI CHIMICE- Pentru reacții complexe formate din mai multe. etape (reacții simple sau elementare), un mecanism este un set de etape, în urma cărora materiile prime sunt transformate în produse. Moleculele pot acționa ca intermediari în aceste reacții... ... Științele naturii. Dicţionar enciclopedic

Reacții de substituție nucleofilă- (ing. reacție de substituție nucleofilă) reacții de substituție în care atacul este efectuat de un reactiv nucleofil purtând o pereche de electroni singură. Gruparea care pleacă în reacțiile de substituție nucleofilă se numește nucleofuge. Totul... Wikipedia

Reacții chimice- transformarea unor substante in altele, diferite de cele originale ca compozitie sau structura chimica. Numărul total de atomi ai fiecărui element dat, precum și elementele chimice în sine care alcătuiesc substanțele, rămân în R. x. neschimbat; acest R. x... Marea Enciclopedie Sovietică